HEV系統(tǒng)有兩種基本幾何形狀：并行和串聯(lián)。

并聯(lián)系統(tǒng)示意圖

串聯(lián)系統(tǒng)示意圖

內(nèi)燃發(fā)動機在高速公路上行駛時效率最高，因此僅在高速公路行駛中使用。但是，這在停走交通方面效率很低。電動機很快會在長時間的高速公路行駛中耗盡其電池，但是可以通過城市交通高效駕駛車輛，而不會排放到城市大氣中。當然，當ICE和電動機同時工作時（如車輛在加速時），這兩者之間會有一些駕駛模式。

通過驅(qū)動機構(gòu)的動力流取決于系統(tǒng)的布置和幾個離合器，這些離合器使組件與組件脫離接合。在下圖中：

動力從內(nèi)燃機通過輔助驅(qū)動軸流到變速器。然后，它從變速箱流到主驅(qū)動軸，然后流到車輪。超越離合器3和5接合，所有其他離合器分離。

功率從兩個電動機流經(jīng)變速箱，流向驅(qū)動軸和輪胎。超越離合器4和5接合，所有其他離合器分離。

動力從內(nèi)燃機流經(jīng)輔助驅(qū)動軸，變速器，然后流至主驅(qū)動軸，再流至輪胎。功率也從兩個電動機流向變速器，然后流向主驅(qū)動軸和輪胎。超越離合器3、4和5接合，電磁離合器2接合。

動力從車輪流到主驅(qū)動軸，然后通過變速箱，再通過輔助驅(qū)動軸，流到發(fā)電機，最后流到電池。這在再生制動期間發(fā)生。電磁離合器1和2已接合，所有其他離合器均已分離。

動力從內(nèi)燃機經(jīng)過驅(qū)動軸2流到變速箱，再到驅(qū)動軸1和輪胎。動力也從ICE穿過驅(qū)動軸2流向發(fā)電機。超越離合器3和電磁離合器1接合，所有其他離合器分離。

動力從內(nèi)燃機流經(jīng)輔助驅(qū)動軸，到達變速器，然后流經(jīng)主驅(qū)動軸和輪胎。ICE還通過電磁離合器1為發(fā)電機供電，然后再為電池供電。而且，電動機通過變速器向主驅(qū)動軸提供動力。所有離合器均已接合。

許多混合動力汽車和其他非混合動力汽車也使用再生制動。該系統(tǒng)吸收了一些通常在汽車制動時通過摩擦耗散的能量，并將其轉(zhuǎn)換回可用的能量。

如果：T（t）=扭矩

W（t）=車輪速度（轉(zhuǎn)數(shù)/時間）

P（t）=功率= T * W

輪軸以速度= W旋轉(zhuǎn)且扭矩= T旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生動力P，具有所有時間功能。從車輪獲取動力會使汽車減速，這通常是不希望的，除了制動。施加制動器時，發(fā)電機的軸連接到車輪軸，因此可以通過車輪的動力使其旋轉(zhuǎn)。然后，發(fā)電機將這種機械/旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換為電能：

對于直流發(fā)電機：

a = a（N，B，l，r）=一個常數(shù)（對于特定的生成器）

V（t）=電壓

I（t）=電流= a * T，并且

P（電氣）= I * V = T * W = P（機械）

然后：I =（W / V）* T，然后

V = I / a * W

因此，假設(shè)摩擦損耗可忽略不計，則電功率輸出為P = V * I = T *W 。然后，該電能用于為車輛的電池充電，以保存電池以備將來使用。

車輛行駛時，HEV也會通過ICE通過相同的過程為電池充電。控制器監(jiān)視電池的狀態(tài)和ICE的速度。當電池電量低且ICE速度高時，它將發(fā)動機的驅(qū)動軸連接至發(fā)電機，從ICE汲取功率為電池充電。由于此控制器就位，因此在加速，爬坡或需要全功率時，車輛不會失去動力。

極限物理

混合動力汽車的性能受到其效率和運載自己燃料的能力的限制。電池容量和燃料能量密度都限制了車輛可維持的電量。

電池的三種主要類型是鉛酸（最常見的汽車電池），NiCd（鎳鎘）和較新的NiMH（鎳氫金屬）。電池的比能量，比功率，成本和壽命是選擇電池的最重要因素。

單位：單位質(zhì)量的比能量或功率。這很重要，因為只要有足夠的電池，任何電池組件都可以提供足夠的能量，但是HEV的體積和承載能力有限，因此需要使用高能量/功率密度的電池。

Wh / kg =瓦時/千克-1kg電池可以提供一定瓦數(shù)功率的小時數(shù)。

W / kg =瓦特/ kg-1kg電池可提供的瓦數(shù)。

$ / kW-h =美元/千千瓦小時-每小時電力成本，以千瓦數(shù)為單位的電量。

循環(huán)至80％DOD（放電深度）-電池通過化學(xué)反應(yīng)循環(huán)（取決于其類型）以提供電能。該單位是每個電池在放電至80％以內(nèi)之前所能提供的循環(huán)數(shù)（這種狀態(tài)下電池兩端沒有壓降，因此它無法提供電力）。

審核編輯：郭婷